Edificio OPS1
Habitación MER (Main Equipment Room)
Esta consola se utiliza para controlar y vigilar el perfecto funcionamiento
de todos los sub-sistemas del terminal MARECS de Banda-C. MARECS-B2 es
un satélite geosíncrono, que actualmente es usado para suministrar
datos GPS diferenciales en la zona del Atlántico e Índico
occidental. Estos datos son decodificados por usuarios de receptores
GPS, principalmente de Sud-América y África, obteniendo una
precisión de su posición inferior a 1 metro.
Desde esta consola, el operador puede conocer el estado de los equipos
instalados en la antena de Banda-C. También puede seleccionar las
cadenas redundantes tanto de subida de comandos como de bajada de telemetría,
así como mover la antena de Banda-C desde la unidad servo remota.
Una alarma visual y acústica será generada en caso de un
funcionamiento anómalo de cualquiera de los equipos instalados
en este terminal.
Los racks que se encuentran detrás de esta consola (ver foto
ampliada) contienen los sub-sistemas de Telemetría, Telecomando,
Medida de Distancia y de Control y Monitóring de todos los equipos.
Estos racks contienen los siguientes sub-sistemas:
Sub-sistema de Telemetría
La señal de radiofrecuencia procedente del satélite que se
esté siguiendo es amplificada y su frecuencia convertida de Banda-S
a Banda-L en la antena VIL2.
Desde allí es enviada a los racks de la derecha (ver foto ampliada)
donde es de nuevo convertida a una frecuencia más baja, demodulada,
reconstruida, formateada y enviada al computador del ISO (instalado en
el edificio OPS2) donde volverá
a ser tratada y enviada a las pantallas de los Spacecraft
Controllers y las de los Instrument
Controllers
Sub-sistema de Telecomando
Los telecomandos pueden ser originados por el computador
de ISO OCC ó por un computador llamado MSSS que está
en ESOC (éste es el caso cuando esta antena está siguiendo
y comandando otro satélite de la Agencia distinto del ISO).
Los comandos también pueden ser generados localmente desde el
Computador del Teminal VIL2.
Todos los comandos recibidos son comprobados y enviados a la
antena VIL2 donde son amplificados y enviados al satélite.
Sub-sistema de Medidas de Distancia
Es un Sistema de Seguimiento de uso general (MPTS). Suministra datos de
Distancia y de Doppler integrado.
Puede dar servicio a tres tipos de satélites::
-
Satélites de órbita baja con transponders coherentes.
-
Satélites de órbita baja con transponders no-coherentes.
-
Satélites de espacio profundo con transponders coherentes.
El sistema de medida del decalaje de Doppler se usa sobre todo en satélites
con transponder coherente pues éste permite la determinación
de la órbita del satélite perfectamente. El desfasaje medido
en el Doppler que trae la portadora recibida puede ser usado también
para predecir la frecuencia del tono de vuelta. Esto permite el que se
pueda utilizar un oscilador de fase (PLL) muy estrecho con el fin de recuperar
el tono del ruido. Para conseguir esto, es necesario que todos los osciladores
locales del Terminal VIL2 estén en fase con un oscilador maestro.
De esta forma, el desfasaje entre la señal emitida y la recibida
es debido exclusivamente al efecto Doppler provocado por el movimiento
relativo entre la estación terrena y el satélite.
La medida de distancia (ida y vuelta) se hace por la determinación
del tiempo transcurrido entre el instante en que una secuencia de código
es transmitido y el instante en que es recibido, siendo el transponder
del satélite un repetidor activo.
Códigos de duración progresiva son usados con el fin
de reducir el tiempo requerido para la sincronización del código
recibido.La secuencia usada es periódica con el fin de permitir
medidas repetitivas de un tono de alta frecuencia modulado en fase por
un código sub-harmónico coherente. El desfase causado por
la propagación se mide con un contador de tiempo, arrancado periódicamente
por el primer 'chip' del código transmitido y parado por el primer
'chip' de una réplica del código recibido.
Computador del Terminal VIL2 (STC)
Es un ordenador de uso general y que se usa en todas las estaciones de
la Agencia. Está conectado al nodo de comunicaciones de VILSPA por
lo que puede ser utilizado por usuarios remotos.
Su función principal es hacer monitóring y el poder controlar
todos los equipos instalados en el Terminal VIL2 bien desde esta habitación
o desde ESOC.
El operador entra el nemónico correspondiente al equipo que quiere
controlar y el STC envía el comando al equipo correspondiente. Estos
comandos pueden ser del tipo llamado JOBS (tareas) que consisten
en el envío secuencial de comandos a distintos equipos para configurar
el terminal para, por ejemplo, seguir un satélite o para poner una
señal de prueba en la antena y verificar el correcto funcionamiento
de todos los sub-sistemas.
Los Terminales VIL2 y TS1 son controlados y vigilados desde esta consola.
Entre los distintintos monitores / teclados que podemos apreciar en la
foto ampliada, caben destacar (de izquierda a derecha):
-
Monitor y teclado del computador de la Estación Transportable.
-
Analizador de espectros HP 70000 (para hacer monitóring de la señal
procedente del satélite).
-
Consola remota del MPTS..
-
Monitor y teclado del computador del Terminal VIL2.
-
Consola remota del FEC (controlador de los equipos de la antena)
-
Simulador Portátil del satélite (PSS)
-
Consola del sub-sistema de mónitor y control (AMCM)
Monitor y teclado del computador de la Estación Transportable
El operador de la MER puede controlar y comprobar desde aquí, el
estado de los los equipos instalados en la TS1 (ver Estación
Transportable). Desde este teclado se pueden enviar comandos individuales
o en bloque a uno o a varios equipos que estén bajo el control de
este computador. Cada equipo tiene su correspondiente página donde
se muestra su configuración.
Todos los parámetros son mostrados con un color dependiendo
de su estado. Así si es mostrado de color 'verde' quiere decir que
está nominal, 'rojo' quiere decir alarma, 'azul' que ha perdido
su conexión con el computador, 'amarillo' cuando el operador ha
visto una alarma y la ha desinhibido para que no le confunda con una futura
alarma.....
Desde esta posición se pueden realizar otras funciones tales
como:
-
Monitóring de parámetros del satélite que se está
siguiendo (Quick-look)
Se pueden visionar, en tiempo real, páginas con hasta 38 parámetros
del satélite (por ejemplo, estado de los receptores de a bordo,
tensiones de sus baterías.......). Estos valores son visionados
con valores binarios, hexadecimales o decimales. Esta función
es bastante importante cuando las líneas de datos entre VILSPA e
ESOC se han perdido.
El controlador del satélite que se está siguiendo puede
ser informado por el operador de la MER del cambio de estado del parámetro/s
que ha solicitado previamente que se vigile/n mientras la conexión
con ESOC siga perdida.
-
Grabación de Telemetría y Playback
Este STC puede grabar telemetría procedente del satélite
en un disco fijo. Su capacidad es equivalente a varias horas de datos (dependiendo
del número de Kbytes/seg de bajada del satélite que se esté
siguiendo) y luego hacer playback de ésta en el propio monitor (por
ejemplo, para investigar una anomalía).
-
Telecomando
En caso de perderse el enlace con ESOC, también se pueden mandar
comandos al satélite desde este terminal del STC, bien haciendo
uso de unos comandos programados o de comandos elaborados manualmente.
-
Medidas de Distancia
Desde aquí también se pueden iniciar medidas de distancia
al satélite o comprobar el retraso que tiene la señal entre
el equipo de medida de distancia y la antena, principalmente para comprobar
que no ha habido ningún aumento del retraso.
Monitor y teclado del computador del Terminal VIL2
Desde este monitor y teclado se realizan funciones similares a las descritas
anteriormente para el computador de la TS1, con algunas diferencias:
- Los macro-comandos del computador de la VIL2, llamados JOBS,
son macros de macro-comandos ( algunos equipos necesitan cargar largas
tablas de configuración interna).
- Los datos de las medidas de Distancia (almacenados en el disco del
MPTS) pueden ser importados por el departamento de Dinámica
de Vuelo.
- No es posible grabar Telemetría recibida en este terminal.
Simulador Portátil del Satélite (PSS)
Este PSS, basado en un PC, genera data simulada del satélite
para así probar todos los equipos que conforman la recepción
y demodulación de la señal. La salida del PSS modula una
señal de radiofrecuencia que después de ser subida en frecuencia,
es enviada a una antena-sonda que está en el centro de la hipérbola
del subreflector VIL2.
De esta forma, antes de cada adquisición del satélite,
el controlador puede validar la data simulada enviada a la antena y visualizada
en sus monitores y certificar el correcto funcionamiento de todo el terminal.
Operaciones de Medida de distancia a los satélites ECS-4 y ECS-5
son realizados todos los días (cada 4 horas). El operador de la
MER optimiza la posición de la antena 5 minutos antes de la hora
prefijada. La Medida de Distancia (Ranging) la inicia el controlador de
los ECS que está en Redu (Bégica). Los resultados de la medida
son enviados automáticamente a la Estación de Seguimiento
de Satélites de la ESA en Redu.
El tipo de sistema es un 'ranging' de tonos (TRS). Una señal
sinusoidal de 100KHz, generada por este TRS es modulada y enviada al Terminal
de banda Ku que hay en la PTL donde es convertida a 14.125 GHz, amplificada
y transmitida al satélite al que se pretende medir su distancia
a la antena de banda Ku. Esta señal es devuelta por el satélite
a 11 GHz. El Terminal de banda-Ku de la PTL es el encargado de bajar esta
señal a 70 MHz y de devolvérselo al sistema 'ranging' de
la MER.
Allí, los 100 KHz recibidos son demodulados y comparados con
los 100 KHz emitidos. La diferencia de fase entre entre los dos tonos es
proporcional a la distancia 'estación-satélite-estación'.
La pega es que con un tono de 100 KHz, sólo podemos medir con
una resolución de 3 Km (3*108*10-5 metros)
y nosotros queremos una medida con una resolución inferior al metro
y capacidad para medir objetos situados a 36000Km.
Esto se consigue mandando una secuencia de tonos (20, 16.8, 16.16,
16.032 and 16.008 KHz) y comparando los tonos de ida con los de vuelta.
Habrá un sólo punto donde todos coincidan que será
la distancia estación-satelite-estación.
El sistema de frecuencia consiste en un oscilador de Rubidio cuya salida
de 5 MHz sirve para pilotar dos osciladores de Cuarzo de 5 MHz que
a su vez atacan a una unidad generadora de señales de 5 MHz, 1 MHz
y 100 kHz.
Unos Distribuidores de Frecuencia son utilizados para suministrar señales
piloto de 5 MHz, 1 MHz y 100 kHz a todos los equipos con osciladores de
los Terminales ECS y MARECS.
De esta forma todos esos osciladores tendrán la misma precisión
que los 5 MHz de salida del Rubidio ( 5 x 10-11 ).
La parte de Tiempo consiste en tres generadores de Código de
Tiempo (TCG) que son pilotados por 1 MHz de los Distribudores de Frecuencia
antes mencionados. Los códigos de tiempo y señales de monitóring
de estas tres unidades son llevadas a una Unidad de Decisión Mayoritoria
(MDU). En caso de fallo de una Unidad de Generación de Tiempo (TCG),
la MDU dará salida al tiempo de la mayoría (dos buenos, uno
malo). Los códigos de tiempo disponibles son IRIG-B, SLOW
y Binario.
1 Hz/s (1 segundo) de la MDU es comparado continuamente con 1 segundo
de un receptor GPS instalado en el Terminal VIL2, con el fin de que el
tiempo generado nunca esté ido más de ±30 µs
con respecto al tiempo universal. Esto se consigue realizando ajustes
periódicos del oscilador de Rubidio.
Un sistema similar de Generación de Frecuencia y Tiempo existe
en el Terminal VIL2. Las principales diferencias con el del MARECS y ECS
son:
-
El oscilador principal es un generador Cesio en vez de Rubidio.
-
El tiempo generado se suele mantener con un error menor de ±10
µs con respecto al tiempo universal.
Sistema GPS
Un Sistema Piloto de Seguimiento de Satélites viene siendo operado
por ESOC. Comprende un Centro de Control que está en ESOC
y seis estaciones remotas, una de las cuales está en VILSPA.
Este sistema está pensado para estudiar la posibilidad de determinar
órbitas con una elevada precisión. Estos datos son muy valiosos
para el cáculo de órbitas de futuras misiones.
Receptor y Terminal GPS
Receptor GPS TurboRogue
Fué desarrollado con el fin de procesar los datos procedentes de
los satélites GPS de la red NAVSTAR. Este receptor es capaz de seguir
ocho (opcionalmente doce) satélites simultáneamente y procesar
los retrasos de fase y de grupo de sus señales recibidas a través
de una antena
localizada a 150 metros de la MER. Su software y diseño emplean
ténicas de proceso de señal únicos para extraer retrasos
de grupo que le permiten cuantificar errores a nivel de centímetros.
Las medidas de fase le permiten llegar a precisiones milimétricas.
Terminal GPS
Un PC sirve para comunicar y controlar el receptor GPS desde el Centro
de Control GPS (una SUN workstation localizada en ESOC). Las Operaciones
remotas y la recuperación de los datos son realizadas vía
una conexión PAD. El receptor GPS genera datos que producen unos
600 Kbytes diarios de data comprimida. Éstos son transferidos a
ESOC cada 24 horas.
Habitación PTL (Payload Test Laboratory)
Tenía varias funciones:
-
Medidas de nivel de flujo recibido de los repetidores de los satélites
de comunicaciones..
-
Generación de señales de onda continua para probar los repetidores.
-
Transmisión y recepción de las señales de medida de
Distancia a los ECS que proceden / van al equipo de
banda base que hay instalado en la MER.
El fluxómetro fué diseñado para medir Densidades de
Flujo en el rango de -114 a -167 dBW/m2. Aquí también
estuvieron instalados durante toda la vida del OTS-2, un radiómetro
con una antena de 1.2 metros, un pluviómetro y un termómetro
Su función era la de medir la temperatura ruido del cielo y
por lo tanto saber la atenuación atmosférica en el rango
de 11 a 14 GHz.
El nivel de densidad de flujo junto con la temperatura ruido de la antena,
la temperatura ambiente y el valor instantáneo de la lluvia eran
impresos en dos grabadores de papel continuo las 24 horas del día,
7 dias a la semana.
De esta forma, los valores absolutos y relativos de flujo en la banda
de frecuencia Ku, recibidos en el Sur-Oeste de Europa, eran registrados
y evaluados y tenidos en cuenta en los diseños posteriores de los
satélites de telecomunicaciones.
Actualmente sólo se usa para transmitir / recibir la medida de
distancia de los satélites ECS-4 y ECS-5.
Como ya he mencionado en Proyectos en curso
, el Enlace de Ida (de costa al barco) a través del satélite
se hace en Banda-C desde Tierra al satélite y en Banda-L desde el
satélite hasta el barco.
El Enlace de Retorno (de barco a costa) se realiza en banda-L en el
camino de subida y en Banda-C en el de bajada.
Estas instalaciones fueron usadas a lo largo de la misión MARECS
para comprobar el correcto funcionamiento de los equipos instalados a bordo
de los satélites MARECS-A y MARECS-B2.
Es por esto por lo que la antena de Banda-C está equipada con
equipos similares a los que tiene una estación costera y en esta
habitación existe un terminal de Banda-L similar a los que estaban
instalado en los barcos.
Actualmente, se usa para hacer monitóring de la señal
de retorno de FUGRO (Banda-L) del satélite MARECS-B2.
Comunicaciones
El servicio de teléfono público consiste
en una centralita marca Ericsson MD101 PABX configurada actualmemte con
60 líneas digitales que permiten 60 enlaces simultáneos (30
entrantes / 30 salientes), además de 3 líneas analógicas
de emergencia.
Esta PABX está equipada con 261 extensiones, que
están conectadas bien a teléfonos, a máquinas fax
Grupo 3 (15 en total) o a módems. Una media de 1400 faxes son recibidos
y 1200 son enviados mensualmente desde las 3 máquinas fax que hay
en esta habitación.
-
9 enlaces ISDN básicos de rango S0 son suministrados normalmente.
-
También se dispone de una línea de telex, desde donde se
suelen transmitir mensualmente una media de 300 telex y desde donde se
reciben unos 80.
Sala de reuniones
Esta sala del OPS1 se usa para cursos, conferencias o reuniones de trabajo.
Las actividades realizadas por ESA y VILSPA son mostradas a los visitantes
en un monitor de TV. También tiene un sistema de video-conferencia
NTS conectado a 3 líneas ISDN BRI.
